Baumartspezifische Modelle

Die nach Abschluss der Variablenselektion zusätzlich berücksichtigten Zufallseffekte auf Parzellen- und Aufnahmeebene sind für alle Baumarten signifikant von Null verschieden. Die resultierenden Modelle sind näherungsweise unverzerrt und liefern plausible Vorhersagen. Die Ergebnisse der Variablenselektion unterscheidet sich zum Teil deutlich zwischen den Baumarten (Tabelle 8): Im Vergleich zum Referenz-modell erweist sich für die Baumarten Eiche, Buche, Douglasie und Lärche der BHD gegenüber der dort angenommenen Kronenmantelfläche in Bezug auf die Zuwachs-modellierung als überlegen. Für Fichte und Kiefer erzielt die Lichtkronenmantelfläche die besten Ergebnisse, wobei jeweils verschiedene Modellkronen-Varianten ausge-wählt werden: Für Fichten führen auf der Basis von nach BWINPro geschätzten Eingangsgrößen (Kronenlänge, Kronenbreite) erstellte Modellkronen zum besten Ergebnis, während die neu entwickelten Modelle zur Schätzung dieser Größen für Kiefer zu besseren Ergebnissen führen. In beiden Fällen werden runde, auf dem Kronenprofil BWINPro basierende Modellkronen ausgewählt. Daneben erweist sich für Buche und Douglasie die Lichtkronenmantelfläche und für Kiefer der BHD als signifikant und plausibel.

Tabelle 8: Ergebnis der Variablenselektion zur Zuwachsprognose nach Baumarten(-gruppen) Dimension

Douglasie d lkmB11 alt h kA11 asfmA11 ΔasfmB11

Kiefer lkmB11 d alt - kB13 oder Konkurrenzmaß. Für die Eichen ist dagegen der schirmfreie Anteil der Kronenmantel-fläche besser für die Zuwachsprognose geeignet. Die zur Berechnung unterstellten Kronenmodelle basieren außer für die Kiefer auf Kronenlänge und Kronenbreite nach BWINPro. Da die Kronenkonkurrenz aus der Summe der Kronenquerschnittsflächen

6 Ergebnisse der Bäume innerhalb eines bestimmten Suchradius gebildet wird, spielt die Form (rund oder asymmetrisch) der Kronenschirmfläche dabei keine Rolle. In Bezug auf das Kronenprofil scheint für Fichte, Douglasie und Lärche das Kronenprofil

„BWINPro“ vorteilhaft zu sein, für die Kiefer die Variante Kronenprofil „Artengruppe + h“ und für die Laubbaumarten das Kronenprofil „Artengruppe + kl“.

Eine zusätzliche Größe zur Beschreibung der Konkurrenz findet für die Eichen, die Buche, die Fichte und die Douglasie Eingang ins Modell. Auch hier werden verschie-dene Modellkronen-Varianten ausgewählt, sowie verschieverschie-dene Variablen: k im Fall der Eiche, asfm für Buche, Douglasie und Fichte.

Der Einfluss einer ggf. erfolgten Freistellung lässt sich für Fichte, Kiefer und Lärche nicht nachweisen. Für Eiche wird dieser Einfluss am besten mittels Δk beschrieben, während für Buche und Douglasie Δasfm besser geeignet ist. Dabei kommen ausschließlich Modellkronen zur Anwendung, die auf den neu entwickelten Kronen-längen- und -breitenmodellen (GLMM bzw. GAMM) basieren. Diese verwenden für zwei Baumarten das Kronenprofil „BWINPro“, für Buche dagegen Kronenprofil

„Artengruppe + kl“.

Das Alter trägt zur Verbesserung der Modelle für alle Baumarten bei. Auch die Baum-höhe wird mit Ausnahme des Modells für Kiefer in die Zuwachsmodelle aufge-nommen.

Der Verlauf der Effekte ist grundsätzlich plausibel und teilweise nicht linear (12.3.2).

Der Grundflächenzuwachs steigt mit zunehmendem BHD (Eichen, Buche, Douglasie, Lärche) bzw. mit zunehmender Lichtkronenmantelfläche (Fichte, Kiefer) zunächst steil aber mit rückläufiger Tendenz an. Für Fichte und Douglasie zeigt sich im Bereich großer Dimensionen (Lichtkronenmantelfläche > 170 m² bzw. BHD > 70 cm) kein Einfluss auf den Grundflächenzuwachs mehr. Im Fall von Eichen und Buche fällt der Effekt des BHD auf den Grundflächenzuwachs für sehr große BHD (> 70 cm) wieder unter den Maximalwert, der im Bereich von etwa 70 cm erreicht wird. Neben den genannten wichtigsten Effekten steigt der Grundflächenzuwachs für Buche und Dou-glasie bei gegebenem BHD mit der Lichtkronenmantelfläche. Dieser Effekt ist für Buche linear während im Fall der Douglasie ab einer Mantelfläche von etwa 100 m² ein Plateau erreicht wird. Im Fall von Eiche und Lärche, deren wichtigste

Einfluss-6 Ergebnisse

größe ebenfalls der BHD ist, ergibt die zusätzliche Berücksichtigung der Lichtkronen-mantelfläche keine Modellverbesserung. Für die Kiefer nimmt der Grundflächenzu-wachs bei gegebener Lichtkronenmantelfläche mit steigendem BHD zunächst stark, ab etwa 30 cm geringer zu. Im Gegensatz dazu kann für die Fichte kein signifikanter und plausibler Einfluss des BHD neben der Lichtkronenmantelfläche nachgewiesen werden.

Der Alterseffekt zeigt bei gegebener Dimension (BHD oder Lichtkronenmantelfläche) mit zunehmendem Alter abnehmende Grundflächenzuwächse für alle Baumarten. Je länger ein Baum also gebraucht hat um eine bestimmte Dimension zu erreichen, desto geringer ist der vorhergesagte Zuwachs. Der Effekt ist linear außer im Fall der Fichte, für die der Effekt mit zunehmendem Alter nachlässt, sodass sich ab einem Alter von etwa 100 Jahren kein weiterer Zuwachsrückgang mit weiter steigendem Alter nachweisen lässt.

Auch die Baumhöhe (alle Baumarten außer Kiefer) hat – bei gegebener Dimension und gegebenem Alter – einen negativen Effekt auf den Grundflächenzuwachs, sodass für schlankere Bäume, die bei gegebener Dimension höher sind, geringere Zuwächse vorhergesagt werden als für Bäume gleicher Dimension mit geringerer Höhe. Im Detail zeigt der Verlauf der Effekte teilweise unplausible Schwankungen.

Im Vergleich zum Dimensions-Effekt (Dimension 1) haben Alters- und Höheneffekt, sowie eine ggf. berücksichtigte weitere Dimensionsgröße eine deutlich geringere Amplitude, was auf einen geringeren Effekt auf den Grundflächenzuwachs schließen lässt. Die Effekte von Kronenkonkurrenzindex, schirmfreiem Anteil der Kronenmantel-fläche und Freistellungsindex sind noch geringer aber dennoch hochsignifikant.

Erwartungsgemäß sagen die Modelle aller Baumarten abnehmende Zuwächse mit zunehmendem Kronenkonkurrenzindex voraus. Dabei ist der Effekt des Kronenkon-kurrenzindex für die meisten Baumarten linear. Für Douglasie geht der Einfluss der Konkurrenz ab einem Wert von einer etwa 1,1-fachen Überschirmung der Fläche zurück, bleibt aber negativ. Für die Buche lässt sich jenseits eines Wertes von 1,5 kein weiterer negativer Einfluss mehr nachweisen. Dagegen bleibt der negative Einfluss zunehmender Konkurrenz für die übrigen (weniger schattentoleranten) Baumarten unabhängig von der Konkurrenzintensität gleich.

6 Ergebnisse Ein zweiter Konkurrenzindikator wird für vier Baumarten in die Modelle aufge-nommen und weist auf mit dem schirmfreien Anteil der Lichtkronenmantelfläche (asfm) ansteigende Zuwächse hin. Für Buche scheint sich die Zunahme des asfm im Bereich geringer Werte (bis 0,1 – 0,15) jedoch zunächst negativ auf den Zuwachs auszuwirken. Für die Lärche ist der Datensatz vergleichsweise klein, sodass ein Einfluss der schirmfreien Lichtkronenmantelfläche nicht nachgewiesen werden kann.

Auch für Kiefer ergibt sich kein solcher Einfluss auf den Zuwachs.

Die Freistellung eines Baumes, ausgedrückt jeweils durch eine der untersuchten Variablen, wirkt sich positiv auf den Grundflächenzuwachs aus: Je stärker die Frei-stellung desto größer der Zuwachs. Für Eiche deutet sich eine Zunahme dieses posi-tiven Effekts mit zunehmender Freistellung an, während für Buche eine abnehmende Tendenz zu verzeichnen ist. Der Effekt für Douglasie verläuft linear. Für Fichte, Kiefer und Lärche kann kein Einfluss der Freistellung abgesichert werden.